聲表面諧振器也就�聲表面濾波器,簡稱SAWF或SAW,是利用壓電陶瓷、鈮酸鋰、石英等壓電晶體振蕩�材料的壓電效應和聲表面波傳播的物理特性制成的一種換能式無源帶通濾波器,它用于電視機和錄像機的中頻輸入電路中作選頻元件,取代了中頻放大器的輸入吸收回路和多級調諧回��
聲表諧振器也就是聲表面濾波器,是在壓電基片材料表面產生和傳播、且振幅隨深入基片材料的深度增加而迅速減少的彈性波。SAW濾波器的基本結構是在具有壓電特性的基片材料拋光面上制作兩個聲電換能器——叉指換能器(IDT�。它采用半導體集成電路的平面工藝,在壓電基片表面蒸鍍一定厚度的鋁膜,把設計好的兩個IDT的掩膜圖�,利用光刻方法沉積在基片表面,分別作為輸入換能器和輸出換能器。其工作原理是輸入換能器將電信號變成聲信號,沿晶體表�?zhèn)�?,輸出換能器再將接收到的聲信號變成電信號輸出�
聲表面諧振器的主要特點是設計靈活性大、模�/數字兼容、群延遲時間偏差和頻率選擇性優(yōu)良(可選頻率范圍�10MHz�3GHz�、輸入輸出阻抗誤差小、傳輸損耗小、抗電磁干擾(EMI)性能好、可靠性高、制作的器件體小量輕,其體積、重量分別是陶瓷介質濾波器的1/40�1/30左右,且能實現多種復雜的功能。SAW濾波器的特征和優(yōu)�,適應了現代通信系統(tǒng)設備及便攜式電話輕薄短小化和高頻化、數字化、高性能、高可靠等方面的要求。其不足之處是所需基片材料的價格昂�,對基片的定�、切�、研磨、拋光和制造工藝要求高。受基片結晶工藝苛刻和制造精度要求嚴的影�,日本富士�、三洋電�、豐田等少數幾家掌握壓電基片生產技術的制造商壟斷了世界SAW濾波器市場。富士通公司控制了移動電話用小型射頻聲表面諧振器全球市�40%左右的份�,目前其年產量在1.5億只以上,最小的產品尺寸已達�2.5mm×2mm,重22mg,集倒裝式組件和專利諧振器型濾波器設計于一�,使濾波器性能突破性飛�。三洋電器公司是世界的視聽家電用SAW濾波器制造商之一,為保持其價格上的優(yōu)勢,該公司在我國深圳設有組裝�,年�5000萬只。豐田公司主要生產移動通信用聲表面諧振�,可提供30多種標準型產�,均適用于表面安��
聲表面諧振器在抑制電子信息設備高次諧�、鏡像信�、發(fā)射漏泄信號以及各類寄生雜波干擾等方面起到良好的作�,可以實現任意所需精度的幅頻和相頻特性的濾波,這是其它濾波器難以完成的。近年來國外已將聲表面諧振器片式�,重量只�0.2g;另外,由于采用了新的晶體材料和的精細加工技�,使聲表器件上使用上限頻率提高到2.5GHz�3GHz。從而促使聲表面諧振器在抗EMI領域獲得更廣泛的應用�
聲表面諧振器以極陡的過渡帶使CATV的鄰頻傳輸得以實�,與隔頻傳輸相比,頻譜利用率提高�1�。電視接收機如果不采用聲表面諧振器,不可能穩(wěn)定可靠地工作。事實上,早期聲表面諧振器的主要應用領域就是以電視機為代表的視聽家電產品�20世紀80年代末,由于電子信息特別是通信產業(yè)的高速發(fā)展,為聲表面諧振器提供了一個廣闊的市場空間,致使其產量和需求呈直線上升趨勢。目前世界聲表面諧振器的年產量在6億只以上,其中移動通信等用小型化RF聲表面諧振器就達4.3億只�
移動通信系統(tǒng)的發(fā)射端(TX)和接收端(RS)必須經過濾波器濾波后才能發(fā)揮作�,由于其工作頻段一般在800MHz�2GHz、帶寬為17MHz�30MHz,故要求濾波器具有低插損、高阻帶抑制和高鏡像衰減、承受大功率、低成本、小型化等特�。由于工作頻�、體積和性能價格比等方面的優(yōu)�,聲表面諧振器在移動通信系統(tǒng)的應用中獨占鰲頭,這是壓電陶瓷濾波器和單片晶體濾波器望塵莫及的�
在無線尋呼系�(tǒng)�,BP機接收到的RF信號需先經濾波再進行放大。濾波器的電氣特性直接影響到接收信號的靈敏度和精確度,早期生產的BP機一般采用LC濾波�,但由于LC濾波器的調試復雜,選擇性和�(wěn)定性又較差,因此現在逐漸被聲表面諧振器所取代�
隨著Internet的迅猛發(fā)展,全球上網用戶愈來愈多,但目前通過電話上網的缺點是帶寬太窄(幾十千赫),下載速度極慢,而CATV網絡頻率資源豐富,不少商家因此均在開�(fā)基于CATV網的寬帶多媒體數據廣播系�(tǒng)(如VOD等),通過CATV上網可使信息傳輸速度提高幾十倍以�,在這些系統(tǒng)中都要用到高性能的聲表面諧振器來解決鄰頻抑制問題??梢姡暠砻嬷C振器的市場前景十分可觀�
小型片式�
聲表面諧振器的小型片式化,是移動通信和其他便攜式產品提出的基本要求。為縮小聲表面諧振器的體�,通常采取三方面的措施:一是優(yōu)化設計器件用芯片,使其做得更??;二是改進器件的封裝形式,現已由傳統(tǒng)的圓形金屬殼封裝改為方形或長方形扁平金屬封裝或LCCC(無引線陶瓷芯片載體)表面貼裝;三是將不同功能的聲表面諧振器封裝在一起構成組合型器件以減小PCB面積,如應用�1.9GHzPCS終端60MHz帶寬的雙頻段聲表面諧振器以及近來富士通公司開�(fā)的雙帶式(可支持模擬和數字兩種模式)便攜式手機用聲表面諧振器,均裝有兩個濾波器�
高頻、寬帶化
為適應電子整機高�、寬帶化的要求,聲表面諧振器也必須提高工作頻率和拓展帶寬。研究表�,當壓電基材選定之后,聲表面諧振器的工作頻率則由IDT電極條寬決定,IDT電極條愈�,頻率愈�。采�0.35μm�0.2μm級的半導體微細加工工藝,可制作出2GHz�3GHz的聲表面諧振��
拓展聲表面諧振器的帶寬通常從優(yōu)化設計IDT的電極結構入�。如將IDT按串聯和并聯形式連接成梯形若干級聯的結構,輸�/輸出直接實現連接,采�0.4μm以下的微細加工技�,就可制作出用于無線局域網(LAN)的2.5GHz梯形結構諧振式聲表面諧振器,帶寬�100MHz;在多重模式濾波器中,采用縱向連接的濾波器帶寬要比橫向耦合型濾波器大一�,因此被廣泛用于蜂窩電話和尋呼機的RF濾波,而后者具有陡削的窄帶特�,可用于個人數字蜂窩(PDC)和模擬電話的中頻(IF)濾泀[2]
降低插入損�
早期聲表面諧振器的缺陷是插入損耗大,一般在15dB以上,這對于要求低功耗的通信設備特別是接收前端是無法接受�。為滿足現代通信系統(tǒng)及其它用途的要求,人們通過開發(fā)高性能的壓電材料和改進IDT設計,使器件的插入損耗降低到3dB�4dB,可�1dB。在眾多壓電材料研究成果中,最引人注目的是日本村田制作所�(fā)明的ZnO/藍寶石層狀結構基片材料,利用這種基片材料,已制造出1.5GHzPDC用射頻聲表面諧振器,其插入損耗僅1.2dB�
維庫電子�,電子知識,一查百��
已收錄詞�170104�